Некоммерческое
партнерство
инженеров
Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике
(495) 984-99-72 НП "АВОК"

(495) 621-80-48 Секретарь (тел./факс) ООО ИИП "АВОК-ПРЕСС"
(495) 107-91-50

АВОК ассоциированный
член

Управление электропотреблением в бытовом секторе

Особое внимание к энерго-сбережению в бытовом секторе связано с представлением о том, что население расходует большую долю электроэнергии крайне неэффективно. Разберемся, так ли это. А также выясним, какими способами можно управлять энергопотреблением в быту.

Электропотребление в бытовом секторе России

В России вклад бытового сектора в электропотребление относительно невелик: 117,1 млрд кВт·ч из 1022,7 млрд кВт·ч в целом по России (данные 2008 года). Среднегодовой темп прироста бытового электропотребления составил за период 1990–2008 годов 2,8%, но за последние 8 лет он был куда более скромным – 1,2%. В 2008 году, по сравнению с 1990 годом, расход электроэнергии в быту вырос в 1,5 раза, а доля сектора увеличилась с 7,2 до 11,5% (рис. 1). С 2003 года доля бытового сектора стабилизировалась на указанном уровне. В большинстве развитых стран мира доля бытового потребления составляет 25–35%.

Динамика бытового электропотребления в России

Рисунок 1 (подробнее)

Динамика бытового электропотребления в России

Рост доли бытового сектора был вызван углублением его электрификации, главным образом за счет насыщенности домашних хозяйств различными категориями бытовых электроприборов (БЭП). Росла насыщенность приборами базисной группы (аудио- и телеаппаратура, холодильник, стиральная машина, утюг, пылесос и пр.); на эти приборы уходит примерно 40% электроэнергии, потребляемой бытовым сектором. А также ускоренно-селективной группы (все приборы, кроме освещения, базисной группы БЭП, электроплит и электроплиток, систем микроклимата), включая совершенно новые типы, например, джакузи, сауны и т.д. Отметим, что возрастала и единичная мощность БЭП.

Доля сектора увеличилась и за счет того, что в структуре электропотребления РФ в период с 1990 по 2008 год уменьшилось промышленное электропотребление, особенно в 1990-е годы.

В последние 15–17 лет в РФ параллельно с ростом насыщенности домашних хозяйств электроприборами шел активный процесс замены устаревших моделей с высоким удельным электропотреблением на энергоэффективные. Постепенно росло потребление электроэнергии на освещение и приготовление пищи (рост парка электроплит), электроотопление и горячее водоснабжение (в основном в сельской местности в периоды относительного снижения тарифов на электроэнергию и роста реальных доходов населения) и, особенно в последние 5–7 лет, кондиционирование.

Следует заметить, что часть электроэнергии некорректно относится статистикой на бытовое потребление: имеется ввиду бесконтрольное и неэффективное электропотребление большим количеством объектов мелкорозничной торговли, расположенных в жилых кварталах городов (ларьки, тонары, палатки). По оценке специалистов ИНП РАН, только в Москве с 1992 по 1996 годы неучтенное электропотребление уличной сетью мелкорозничной торговли составляло ежегодно около 1 млрд кВт.

Эксперты ООН признают показатели уровня электрификации быта, характеризующиеся душевым потреблением электроэнергии в совокупности с уровнем насыщенности жилища различными типами электроприборов, одними из индикаторов качества жизни. Среднедушевое потребление в России относительно невелико (в 1995 году 637 кВт·ч/год, в 2008 году 825 кВт·ч) и отстает в силу множества объективных и субъективных причин от развитых зарубежных стран в 2–10 раз (рис. 2). Конечно, прямое сравнение стран неправомерно в силу разных климатических условий, уровня жизни (жилищной обеспеченности, структуры потребительского бюджета), особенностей энергетики и других факторов [1].

Рисунок 2 (подробнее)

Сравнение душевого электропотребления в бытовом секторе в некоторых странах мира (2008 год)

Так, например, разница между Россией и США в душевых объемах электропотребления в большой мере объясняется расходом электроэнергии в низкотемпературных процессах (на нужды кондиционирования, отопления и горячего водоснабжения). Об этом дает представление табл. 1. В США на нужды кондиционирования, отопления и горячего водоснабжения приходится примерно 35% всего расхода электроэнергии в быту, тогда как в России – около 15%, т.к. в РФ преобладает централизованное теплоснабжение. В 2005 году более 30% американских домохозяйств использовали электричество в качестве основного источника теплоты и почти 40% – для приготовления горячей воды в системе водоснабжения, около двух третей домохозяйств имели электроплиты (в РФ – только 17%).

Таблица 1
Структура потребления электроэнергии в бытовом секторе России и США
Бытовые процессы Россия в 2008 году* США в 2001 году**
млрд
кВт·ч
% душевое,
кВт·ч/чел.
в год
млрд
кВт·ч
% душевое,
кВт·ч/чел.
в год
Освещение 27 23,1 190 100,5 8,8 353
БЭП 57,5 49,1 405 583,9 51,2 2 049
Стационарные, встроенные и переносные электроплиты 14,1 12,0 99 53 4,6 186
Низкотемпературные процессы, в том числе: 18,5 15,8 130 402,4 35,3 1 412
отопление 10,20 8,7 72 115,5 10,1 405
горячее водоснабжение 6,5 5,6 46 104,1 9,1 365
кондиционирование 1,80 1,5 13 182,8 16,0 641
Всего бытовой сектор (отчет) 117,1 100 825 1139,8 100 3 999

* Оценка автора.

** По данным обследования Министерства энергетики США (DOЕ).

Уровень насыщенности БЭП в домашних хозяйствах США далеко превосходит по номенклатуре, типам, мощности и числу часов использования российский. Достаточно сказать, что насосы с фильтрами для индивидуальных бассейнов и большие аквариумы расходуют в американском жилище больше электроэнергии, чем все электроплиты в России.

Что касается освещения, то установленная мощность источников света в расчете на 1 м2 жилищ в РФ при использовании ламп накаливания существенно уступала и уступает американской. При этом в большинстве российских жилищ не обеспечивается даже минимальный санитарно-гигиенический уровень освещенности. Для его достижения при современной светоотдаче ламп и состоянии светильников (а также при соблюдении нормируемого уровня напряжения в сети1) потребуется дополнительно 7–8 млрд кВт·ч, что может увеличить электропотребление на нужды освещения примерно на треть.

Следует признать, что в России средний душевой расход электроэнергии в быту пока еще достаточно низок. Априори можно утверждать, что по мере роста доходов населения, в том числе и у групп с низкими доходами, он будет расти за счет роста уровня освещенности, насыщенности жилищ новыми и традиционными приборами и т.д. Одновременно удовлетворение растущего спроса населения на электроэнергию в РФ должно сдерживаться повышением эффективности ее использования в различных бытовых процессах. При этом следует управлять спросом, а не ограничивать его принудительно.

Механизмы управления электропотреблением

За рубежом накоплен длительный и обширный опыт управления потреблением электрической энергии. Его основные механизмы:

  • различные тарифные меню;
  • компенсация (возврат) потребителям существенной части денежных средств, потраченных ими на покупку новых энергоэффективных моделей бытовой техники и источников света (для замены устаревших аналогов);
  • информационные программы, формирующие у потребителей энергосберегающее сознание и привлекающие их к участию в программах управления спросом на энергию и мощность.

Тарифные меню

Основные виды тарифов на электроэнергию, применяемые энергоснабжающими компаниями для бытовых потребителей:

  • дифференцированные по вpемени суток и сезонам года;
  • инвеpтиpованный блочный (используют также и другое название – прогрессивный ступенчатый), пpи котоpом стоимость электpоэнеpгии возpастает по меpе увеличения ее потpебления;
  • пpеpываемые (за негарантированное об-служивание), в соответствии с котоpыми потpебитель получает скидку в тарифе и абонентской плате за снижение потребления до заpанее оговоpенного уpовня или его полное прекращение по уведомлению энеpгосистемы2;
  • стимулиpующий (для специальных целей), дающий скидку за участие в пpогpаммах управления спросом, pеализуемых энеpго-системой;
  • истоpический, пpи котоpом стоимость электpоэнеpгии pастет пpи пpевышении истоpически сложившегося уpовня элекропотpебления;
  • частичной потpебности, пpименяемый для потpебителей, закупающих у энеpгосистемы лишь часть необходимой для них электpо-энеpгии, напpимеp, для собственников пpо-мышленных ТЭЦ и электрогенераторов;
  • за совпадающую потpебность, пpи котоpом плата за мощность взимается по нагpузке в момент системного пика;
  • для низкодоходных потpебителей, пpе-доставляющий скидку бытовым потpебителям с малым доходом.

Известно, что затраты на доставку электроэнергии потребителю зависят от подключения потребителя к соответствующей ступени напряжения. Они увеличиваются по мере понижения напряжения. Наименьшим напряжением отличаются бытовые потребители. По этой причине традиционный тариф на электроэнергию для бытового сектора примерно в 1,3–1,5 раза выше, чем для промышленного.

Резонно также ожидать, что чем больше электроэнергии потребляет бытовой абонент, тем дешевле она должна обходиться. Поэтому ступенчатые (блочные) тарифы, для которых характерно снижение ставки по мере увеличения объема потребления электроэнергии, использовались, например, в США до энергетических кризисов. Особенно широко они применялись для расчетов с бытовыми потребителями. Помимо дифференцированной оплаты за объем потребления (кВт·ч) из разных ступеней, имелась и небольшая «абонентская» плата.

Однако в целях стимулирования энергосбережения с конца 1970-х годов в США тариф для бытовых потребителей стал рассчитываться исходя из блочной структуры с возрастанием цены электроэнергии за каждый последующий блок. Тариф за первый блок потребления устанавливался на уровне 85% средних затрат на обслуживание данного класса потребителей.

Объем первого блока базировался на уровне потребления для обеспечения существенных (основных, базисных) нужд в быту, в которые для среднего потребителя входят приготовление пищи, охлаждение продуктов и освещение. Переход к такой структуре тарифа осуществлялся постепенно в течение двух лет. В зоне ответственности одной из крупнейших энергоснабжающих компаний (ЭСК) США Pacific Gaz and Electric Company (PG&E), штат Калифорния, ступенчатая система с октября 2009 года состоит из 5 блоков (табл. 2).

Таблица 2
Ступенчатая система ЭСК США Pacific Gaz and Electric Company (PG&E)*
Минимальная абонентская плата, долл. США / счетчик в день Плата за энергию, долл. США/кВт·ч «Средний» общий тариф, долл. США/кВт·ч
1-я ступень (базовый уровень**) 2-я ступень (101–130 % базового уровня) 3-я ступень (131–200 % базового уровня) 4-я ступень (201–300 % базового уровня) 5-я ступень (свыше 300 % базового уровня)
0,14784 0,11531 0,13109 0,26078 0,38066 0,44348 0,17687

* Исключены некоторые детали и дифференциация по сезонам.

** «Базовый уровень» – разный для каждого из районов, обслуживаемых PG&E. Он составляет примерно 50–60% от электропотребления среднего абонента и основан на исторических (накопленных) данных о характерном электропотреблении в разные сезоны для каждого района, зависит в первую очередь от климатических условий, от которых, в свою очередь, зависит количество энергии для отопления и кондиционирования, как определяющих общий баланс электропотребления в калифорнийских жилищах.

Компенсация расходов потребителей

Механизм управления спросом на энергию через возврат части средств населению, потраченных на покупку энергоэффективных электроприборов действует в США уже около 30 лет. Так, например, PG&E в настоящее время предоставляет скидки на энергоэффективные стиральные машины в размере 35–75 долл. США/шт. (для потребителей из указанных выше 2 и 3-го блока ступенчатых тарифов – до 125 и 200 долл. США соответственно), посудомоечные машины – 30–50 долл., водонагреватели аккумуляционного типа – 30 долл., комнатный кондиционер – 50 долл., энергоэффективные лампы – 25–50 центов за одну приобретенную флуоресцентную или галогенную лампу и до 45 долл. США за новый светильник, рассчитанный на их использование.

Этот механизм выгоден обоим сторонам:

  • энергоснабжающая компания получает так называемый эффект предотвращенных затрат из-за отказа от ввода дополнительных генерирующих мощностей и снижения пиковых нагрузок в определенные периоды года и дня;
  • потребитель – компенсацию своих расходов на покупку новых моделей приборов, а также более медленный рост тарифа в перспективный период.

Важно, чтобы затраты энергоснабжающей компании на энергосбережение замещали значительно большие затраты на развитие электроэнергетики. Эта разница затрат есть экономическая основа проведения мероприятий по энергосбережению.

В РФ принципиальный механизм отнесения затрат на энергосбережение у потребителя присутствовал в форме декларации в старой редакции закона «Об энергосбережении» (от 03 апреля 1996 года № 28-ФЗ) и подобных законах субъектов Федерации (отнесение затрат на энергосбережение на прибыль ЭСК).

Информационные программы оказывают большую поддержку политике повышения эффективности. Они выступают в форме:

  • оснащения энергоемких электрических приборов и систем наглядными указателями о наиболее экономичных режимах работы, а также информацией об энергоэффективности – энергоэффективная маркировка;
  • публикаций: буклеты и рекламные листки о необходимости энергоресурсосбережения и эффективных и рациональных методах потребления энергии и воды в квартире;
  • регулярных передач, кратких сообщений, рекламных материалов на радио и телевидении;
  • демонстрационных проектов (дорогостоящий способ);
  • семинаров, конференций, рабочих встреч, ведения специальных занятий в образовательных учреждениях, включая дошкольные и школьные;
  • центров работы с потребителями, где возможно ознакомиться с экономичными моделями энергопотребляющего оборудования, энергосберегающими способами ведения домашнего хозяйства, получить исчерпывающую информацию о программах управления спросом и программах энергосбережения, реализуемых в регионе/городе, и даже оплатить счета за электроэнергию, тепло и газ.

Рекомендации для улучшения управления электропотреблением в бытовом секторе России

Внедрение энергосберегающих технических систем в быту, модернизация жилищного фонда требуют значительных инвестиций. Исходя из всего вышесказанного, в качестве первоочередных, низкозатратных и эффективных мероприятий в РФ можно рекомендовать к внедрению новые тарифные схемы и информационные программы, а также компенсацию затрат на приобретение энергоэффективной техники.

В России следует заново ввести систему ступенчатых тарифов

В конце 1990-х годов в ряде российских АО-энерго были введены ступенчатые тарифы для бытовых потребителей, эксперимент и широкое обсуждение этому не предшествовали. Рекомендациями, утвержденными Федеральной энергетической комиссией в 1997 году, было предложено Региональным энергетическим комиссиям (РЭК) определять тарифы по ступеням на основе норм потребления, привязанных к социальным группам и их средним доходам (прожиточному минимуму по данным статистических органов).

Реализация Рекомендаций на практике означала для персонала РЭК непрерывный сбор, обработку и анализ данных о доходах и электропотреблении населением, что стало невозможным в неповоротливой, громоздкой системе, не подкрепленной предварительной подготовкой и экспериментом.

В результате здравая идея, которая помимо решения проблем энергосбережения помогла бы выровнять плату за энергию между разными группами населения по доходам, была дискредитирована ошибками при построении механизма тарифо-образования с неверными ключевыми параметрами (уровень дохода и требование его постоянного подтверждения вместо опоры на объемы потребления электроэнергии).

Энергосбережение в РФ нуждается в активной пропаганде

Сами по себе информационные программы, конечно, не могут решить проблем повышения эффективности использования энергоресурсов, но их отсутствие существенно снижает эффективность реализации программ энергосбережения, которые будут разрабатывать региональные и местные власти в соответствии с требованиями закона об энергосбережении.

Методы и формы реализации информационных программ для каждой из этих профессиональных и социальных групп должны быть различны. Например, опыт некоторых районов Подмосковья показал несколько лет назад действенность пропаганды энергосбережения, проводимой через школьников и детей старших групп в детских садах. Они оказались наиболее восприимчивой и активной аудиторией, заставляющей взрослых в семье менять свое поведение.

Без мер по информированию и стимулированию бытовых потребителей решение российского правительства по вытеснению ламп накаливания будет выглядеть силовым: как будто за счет населения собираются решать проблемы дефицита ввода новых мощностей в электроэнергетике и создать гарантированный рынок сбыта для зарубежных производителей энергоэффективных ламп (российских производителей практически нет). Взамен потребитель получает сомнительного качества лампы, эксплуатационные неудобства и большие единовременные дополнительные расходы.

Обследования и анкетирования потребителей энергии

Проведение энергоаудита жилых зданий позволяет выявить особенности спроса на энергию и существенно дополнить достаточно ограниченные данные официальной российской статистики. Опыт других стран свидетельствует, что затраты энергоснабжающих компаний на сбор необходимой информации достигают в отдельных случаях 2–3% их дохода. Однако эти затраты окупаются повышением точности прогнозов энергопотребления и повышением эффективности энергосбережения.

Для успешного анкетирования необходимо будет провести предварительные исследования по разработке и апробации разнообразных форм анкет. При этом необходимо будет ввести положение об обязательности предоставления информации потребителями энергии в рамках утвержденных законом/постановлением форм анкет и ответственности за отказ от предоставления информации.

Разработка и внедрение механизмов скидок для потребителей, приобретающих энергоэффективную бытовую технику

Приобретение потребителем энергоэффективных бытовых приборов позволяет энергокомпании снижать затраты на ввод новых генерирующих мощностей. Такой опыт уже имеется, правда в форме скидок на отпускаемую электроэнергию. Например, Московская РЭК вводила специальный тариф развития, предоставляющий скидки с тарифа на электроэнергию и тепло при реализации рассмотренных и одобренных РЭК программ повышения энергоэффективности на промышленных предприятиях.

Опыт развитых зарубежных стран, внедряющих энергосбережение в бытовом секторе уже на протяжении 30–35 лет, показывает, что потребитель обязательно откликается на долговременную, целенаправленную и взвешенную политику энергокомпаний, федеральных и местных властей по повышению энергоэффективности. Поэтому и в России нужно планомерно и продуманно использовать экономические, финансовые и организационные (информационные) рычаги в области управления спросом на энергию и мощность в потребительской подсистеме.

Литература

  1. Антонов Н.В. Анализ различий в бытовом электропотреблении России и США // Известия Академии наук. Энергетика. 1995. № 4.
  2. Антонов Н.В., Усиевич В.А. Оценка потребления электроэнергии в быту для внедрения ступенчатых тарифов // Энергетик. 1995. № 5.

1 При падении напряжения в сети более чем на 4 % светоотдача ламп накаливания резко (близко к тангенциальной зависимости) снижается. В РФ фактические колебания напряжения в электросети квартир, особенно в вечернее время и зимний сезон, нередко достигают 15–20 %, серьезно превышая допустимые пределы в ±5–7 %. Поддержание нормального уровня напряжения в электросети избавило бы население от необходимости включать дополнительные источники света и способствовало бы существенной экономии электроэнергии. Усугубляет проблему и то, что потребителям предлагаются лампы накаливания, особенно зарубежных производителей, рассчитанные практически исключительно на напряжение 230 В вместо стандартных для России 220 В.

2 При таких тарифах потребители получают скидку только за возможность прерываний, независимо от того, возникали ли они или нет. Потребителям это достаточно выгодно, поскольку вероятность длительных прерываний практически никогда не составляет 1 (например, благодаря не слишком жаркой погоде необходимость в отключении кондиционеров может и не реализоваться, что часто и происходит в действительности). Величина скидки определяется исходя из величины сэкономленных энергосистемой затрат на мощность и распределительные сети. Цель снижения тарифа за прерываемое обслуживание вполне очевидна: для энергоснабжающих компаний экономически выгодно максимальное использование имеющихся мощностей при условии, что тариф на дополнительно вырабатываемую электроэнергию достаточен для покрытия всех энергетических издержек и некоторой части постоянных затрат.

купить online журнал подписаться на журнал
Поделиться статьей в социальных сетях:

Статья опубликована в журнале “Энергосбережение” за №7'2011

распечатать статью распечатать статью


Реклама
Реклама на нашем сайте
Яндекс цитирования

Подписка на журналы

АВОК
АВОК
Энергосбережение
Энергосбережение
Сантехника
Сантехника
Онлайн-словарь АВОК!


Реклама на нашем сайте